[发明专利]一种利用乙烯-醋酸乙烯共聚物为填料制备固态锂离子电池聚合物电解质薄膜的方法

权利要求书

1.一种利用乙烯-醋酸乙烯共聚物为填料制备固态锂离子电池聚合物电解质薄膜的方法，其特征在于一种利用乙烯-醋酸乙烯共聚物为填料制备固态锂离子电池聚合物电解质薄膜的方法是按照以下步骤进行的：

一、聚合物电解质薄膜基体前驱体溶液的制备

将丙烯酸酯衍生物、聚（偏氟乙烯）系共聚物与聚偏氟乙烯用有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺溶解，在室温下搅拌均匀得到聚合物电解质薄膜基体前驱体溶液；

二、聚合物电解质薄膜前驱体溶液的制备

在聚合物电解质薄膜基体前驱体溶液中加入填料，并加入聚合物电解质薄膜基体前驱体溶液质量的3~40 %的锂盐，在室温下搅拌6~18 h，得到聚合物电解质薄膜前驱体溶液；

三、聚合物电解质薄膜的制备

用浇铸法将聚合物电解质薄膜前驱体溶液浇铸于干净的玻璃板上，于80~135 ℃真空烘干2~10 h，得到聚合物电解质薄膜；

其中，步骤一中所述的丙烯酸酯衍生物、聚（偏氟乙烯）系共聚物与聚偏氟乙烯按照一定的体积比溶解于有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺；

步骤二中所述的填料为有机蒙脱土和乙烯-醋酸乙烯共聚物；在聚合物电解质薄膜基体前驱体溶液中，加入聚合物电解质薄膜基体前驱体溶液质量的1~27 %有机蒙脱土，加入聚合物电解质薄膜基体前驱体溶液质量的0.1~45 %的乙烯-醋酸乙烯共聚物。

2.根据权利要求1所述的一种利用乙烯-醋酸乙烯共聚物为填料制备固态锂离子电池聚合物电解质薄膜的方法，其特征在于步骤二中所述的有机蒙脱土单独分散后加入聚合物电解质薄膜基体前驱体溶液中，分散时间不少于3 h。

3.根据权利要求1所述的一种利用乙烯-醋酸乙烯共聚物为填料制备固态锂离子电池聚合物电解质薄膜的方法，其特征在于步骤二中所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中的醋酸乙烯的质量分数为5~45%，乙烯的质量分数为55~95%。

4.根据权利要求1所述的一种利用乙烯-醋酸乙烯共聚物为填料制备固态锂离子电池聚合物电解质薄膜的方法，其特征在于步骤二中所述的锂盐为高氯酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂和四氟硼酸锂中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种利用乙烯-醋酸乙烯共聚物为填料制备固态锂离子电池聚合物电解质薄膜的方法，其特征在于步骤三中所述的用浇铸法将聚合物电解质薄膜前驱体溶液浇铸于干净的玻璃板上，提前静置消泡10~30 min。

6.根据权利要求1所述的一种利用乙烯-醋酸乙烯共聚物为填料制备固态锂离子电池聚合物电解质薄膜的方法，其特征在于步骤一所述的丙烯酸酯及其衍生物为甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、乙基丙烯酸甲酯或者乙基丙烯酸乙酯。

7.根据权利要求1所述的一种利用乙烯-醋酸乙烯共聚物为填料制备固态锂离子电池聚合物电解质薄膜的方法，其特征在于步骤一所述的聚（偏二氟乙烯-六氟丙烯）共聚物为聚(偏氟乙烯-共-三氟乙烯)(PVDF-TrFE)、聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)(PVDF-HEP)、聚(偏氟乙烯-氯三氟乙烯)(PVDF-CTFE)、聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯)(PVDF-TrFE-CFE)、它们的衍生物以及它们的混合物组成的组中。

8.根据权利要求1所述的一种利用乙烯-醋酸乙烯共聚物为填料制备固态锂离子电池聚合物电解质薄膜的方法，其特征在于步骤一中所述的丙烯酸酯衍生物、聚（偏氟乙烯）系共聚物与聚偏氟乙烯的体积比为2:1:1~81:3:1。

9.采用权利要求1所制备的一种利用乙烯-醋酸乙烯共聚物为填料制备固态锂离子电池聚合物电解质薄膜组装成电池。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于所述的电池组装方法为：

将磷酸铁锂正极材料与聚偏氟乙烯、乙炔黑以8：1：1（质量比）的比例混合，然后加入N-甲基吡咯烷酮作为溶剂；搅拌12~24 h，混合均匀后作为正极浆料待用，将浆料刮涂在铝箔上，然后放入烘箱中，在100~120 ℃烘干；待冷却至室温后，用切片机切片待用；依次按照负极壳、泡沫镍、锂片、所制备的一种利用乙烯-醋酸乙烯共聚物为填料制备固态锂离子电池聚合物电解质薄膜、正极和正极壳的顺序在充满氩气的手套箱中进行组装，即得到固态锂离子电池。